郭旺啟
隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)越來(lái)越智能化,農(nóng)民們種植、管理和收割農(nóng)作物更加方便了。在美國(guó)等一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家,農(nóng)民們只需操縱手中的遙控器,無(wú)人機(jī)就可以在廣闊的田野上空自由飛行,并監(jiān)測(cè)空氣的溫度、濕度和光照強(qiáng)度,以及農(nóng)作物的健康狀況,方便自己管理農(nóng)場(chǎng)。但是,無(wú)人機(jī)的價(jià)格比較昂貴,而且需要經(jīng)常充電才能飛行,許多農(nóng)民有些承受不起費(fèi)用。
吉姆是華盛頓郊區(qū)的一位農(nóng)場(chǎng)主,擁有十幾公頃的農(nóng)場(chǎng),雖然感到使用無(wú)人機(jī)價(jià)格不菲,卻也無(wú)計(jì)可施。一日,他和朋友們一起去釣魚(yú)時(shí),隨口提到了心中的煩惱。其中一位叫戴維的工程師在華盛頓大學(xué)任教,從事科學(xué)研究工作,他把這件事銘記在了心里。
有沒(méi)有更好的方法幫助農(nóng)民們監(jiān)測(cè)和管理農(nóng)場(chǎng)呢?戴維帶著問(wèn)題回到學(xué)校后,跟同事們談到了這個(gè)問(wèn)題,隨后向?qū)W校申請(qǐng)了研究課題。經(jīng)過(guò)數(shù)次討論后,他們最后選擇了昆蟲(chóng)界的大黃蜂作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,因?yàn)樗鼈儾粌H數(shù)量眾多,體大身長(zhǎng),擅長(zhǎng)飛行,毒性較強(qiáng),不易受攻擊,而且能夠按時(shí)歸巢。
經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)失敗后,華盛頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)終于設(shè)計(jì)出了可以讓大黃蜂背負(fù)的傳感系統(tǒng)。因?yàn)榇簏S蜂能夠自己飛行,所以只需要安裝一個(gè)能為系統(tǒng)提供七小時(shí)電量的可充電電池,然后等它晚上進(jìn)入蜂巢時(shí)再充電就行了。
雖然使用大黃蜂代替無(wú)人機(jī)解決了電力問(wèn)題,但是還有很多困難需要克服:第一,大黃蜂身上的裝置不能太重。于是,研究團(tuán)隊(duì)專門(mén)為它制造了一個(gè)能夠?yàn)閭鞲邢到y(tǒng)供電的微型電池,方便其攜帶和飛行。第二,要定位大黃蜂的位置也不容易。于是,研究團(tuán)隊(duì)又為它設(shè)計(jì)了一個(gè)小型跟蹤器。通過(guò)一番努力,研究團(tuán)隊(duì)將大黃蜂身上的“背包”控制在102毫克,大約只相當(dāng)于7粒大米的重量。背包中添加了一系列小型傳感器,用于監(jiān)測(cè)溫度、濕度和光照強(qiáng)度。就這樣,大黃蜂可以攜帶背包在農(nóng)場(chǎng)中四處飛行,同時(shí)收集農(nóng)場(chǎng)的溫度、濕度、陽(yáng)光強(qiáng)度等數(shù)據(jù),并記錄其位置,最終編譯出整個(gè)農(nóng)場(chǎng)的有關(guān)信息。
戴維和吉姆在農(nóng)場(chǎng)找到一處蜂巢,他們穿上防護(hù)衣,抓住幾只大黃蜂,給它們戴上監(jiān)測(cè)設(shè)備,然后放飛它們。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后,它們欣喜地發(fā)現(xiàn):大黃蜂攜帶的背包記錄的數(shù)據(jù)雖然沒(méi)有無(wú)人機(jī)那么詳細(xì),但是更加省錢(qián)和省電,并且它會(huì)被農(nóng)場(chǎng)中特定的東西——花蜜等所吸引,不會(huì)像無(wú)人機(jī)那樣漫無(wú)目的地飛來(lái)飛去。如果大黃蜂不喜歡去農(nóng)場(chǎng)中的某塊區(qū)域,就意味著該區(qū)域需要農(nóng)民親自去查看一下是否有問(wèn)題。
請(qǐng)大黃蜂監(jiān)測(cè)和管理農(nóng)場(chǎng),是一個(gè)極為大膽的創(chuàng)意,如果加以推廣的話,費(fèi)用就會(huì)更加低廉。目前,這個(gè)背包裝置還在不斷改進(jìn)中,研究團(tuán)隊(duì)希望在未來(lái)能夠開(kāi)發(fā)出帶有攝像頭的背包,這樣大黃蜂就可以一邊飛行,一邊給農(nóng)民們做視頻直播了。到那時(shí),農(nóng)場(chǎng)的農(nóng)民們只需要坐在家里的沙發(fā)上,就能實(shí)時(shí)了解自己農(nóng)場(chǎng)的狀況,別提心中有多輕松了!